摘要:在水煤浆气化装置投料过程中,故障频繁出现。投料前煤浆流量低、投料后煤浆流量波动大、黑水管线堵塞、炉壁温度超温、气化炉水洗塔带水等等问题。本文着重分析了水煤浆气化炉投料过程产生的一系列问题,并对出现问题进行分析讨论。
关键词:气化炉;投料;问题;
1. 气化炉投料流程简述
(1)煤浆制备;(2)气化炉烘炉;(3)建立高压氮气系统;(4)高压煤浆泵水压试验;(5)启动烧嘴冷却水系统;(6)气化炉安全联锁试验;(7)建立煤浆循环;(8)建立气化炉投料前的水循环;(9)洗涤塔C1301塔盘做好接水准备;(10)启动闪蒸系统;(11)锁斗系统投用;(12)更换工艺烧嘴;(13)系统氮气置换;(14)调整激冷室液位;(15)投用火炬系统;(16)投料前的现场检查与确认;(17)引氧、接收氧气;(18)投料前中控检查确认;(19)气化炉投料;(20)气化炉升压查漏、黑水切换及向后系统供气。 2.投料过程出现问题的现象、原因、处理及危害
2.1建立煤浆循环时,煤浆流量无法提起∶现场人员启动高压煤浆泵后,控制室调节转速流量时,煤浆流量无法提起、且煤浆泵电流无变化。原因∶经排查,煤浆给料泵和管道正常,由于煤浆中的杂物卡在煤浆回流管线的限流孔板上,导致煤浆流量无法提升。处理∶将限流孔板拆下清理杂物,冲洗干净回装。危害∶因煤浆循环流量达不到43m3框计算/h,无法满足投料条件,影响投料进度,延长投料时间,气化炉炉温会持续下降,降低了气化炉投料成功率。 2.2投料后煤浆流量波动大∶投料后升压提负荷时,煤浆流量波动较大,煤浆给料泵出口管线震动加剧。原因∶经排查,煤浆给料泵驱动液油位正常,入口缓冲罐压力正常,管道支架正常、大煤浆槽液位正常、煤浆泵出口缓冲罐压力偏低。处理∶对出口缓冲罐压力进行冲压,调节缓冲罐压力后,煤浆流量趋于平稳。危害∶煤浆流量波动大会影响气化炉正常运行,导致气体成分波动,影响后系统运行。若煤浆给料泵出口管线震动的幅度过大或长期震动,容易导致煤浆给料泵出口管线法兰连接处松动,或者管道焊缝挠性变形,严重时导致煤浆管线焊缝开裂,煤浆泄露致使入炉煤浆量减少,导致炉内过氧,触发联锁跳车。
2.3投料后过滤机给料泵频繁出现流量波动或堵塞现象∶投料后提升负荷时过滤机给料泵会
普通注塑机射咀头频繁出现流量波动或堵塞现象。原因∶投料后加负荷时,当系统压力到1.0MPa时要进行黑水切换,因温度、压力变化致使进入澄清槽的黑水中夹带垢片或块渣,垢片或块渣卡堵澄清槽底流泵入口变径,导致澄清槽底流泵出现流量波动或堵塞的情况。处理∶打开澄清槽底部排污导淋,进行间断性排污,将澄清槽内垢片、块渣排出,另将澄清槽底流泵入口管线短接拆开清理垢片、积渣,重新开泵观察澄清槽底流泵运行情况。危害∶澄清槽底流泵的运行情况直接影响系统正常运行,对灰水水质的影响也是不能忽视的。
2.4投料后真空带式过滤机滤布易跑偏现象∶投料后真空带式过滤机滤布上形成的滤饼含水率高,易出现滤布跑偏现象。原因∶投料后一段时间内系统加量、升压、调节负荷对工况有影响,导致进入澄清槽的黑水中灰分不稳定,而且絮凝剂的添加调节在时间上反应滞后,导致灰渣絮凝沉淀不及时,澄清槽底流泵将底部灰浆输送至真空带式过滤机后,就会有滤饼薄或者滤饼粘稠带水的情况出现,在刮板处就会有部分灰渣进入清扫电机接水盒内,当清扫电机接水盒内的灰渣积累到一定程度时,就会导致滤布运行部分受阻,进而导致滤布跑偏。处理∶现场人员在调整絮凝剂添加量之后的一段时间内,定期观察真空带式过滤机滤布上形成的滤饼情况,以及清扫电机接水盒内的灰渣积累情况,接水盒内的灰渣积累及时冲洗积渣。危害∶真空带式过滤机滤布上形成的滤饼不好或者形成不了滤饼,会
对滤饼外运造成影响,造成运输车辆、路面严重污染。而清扫电机接水盒内的灰渣积累不仅会导致滤布跑偏,严重时还会造成真空带式过滤机的滚轴损坏,导致真空带式过滤机无法运行。
2.5投料过程中气化炉水洗塔带水现象∶投料后系统压力到1.0MPa后进行黑水切换,在系统升压以及向后系统供气过程中有时会有①气化炉激冷室的液位逐渐下降②旋风分离器液位会升高③水洗塔液位下降。稀土硅铁合金
原因:
分闸脱扣器A投料后调整负荷,加大激冷水流量,因系统不稳,气化炉液位会有较大波动
B旋风分离器在开车期间底部黑水出口管线易堵,再加上气化炉带过来的水会导致旋风分离器液位高
C水洗塔液位因补水量的加大以及激冷水量加大出现波动,而后系统压力波动大,会造成水洗塔出口合成气量波动增大,合成气温度不稳定,水气比增大。
处理∶
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A.适当降低气化炉的操作温度。在气化炉操作中,炉温的控制相当重要,维持较高的炉温,对气化反应有利,有效气体成分高。但是炉温升高,激冷水中饱和水蒸气也多,气量增大,会引起带水,因此炉温应控制在高于灰熔点50~100℃左右。
B.稳定水洗塔液位,水洗塔液位较高时,加大水洗塔底部黑水排放量,尽量稳定水洗塔洗涤水量,减少下塔补水量。
C.合成气带水严重时,适当降低系统生产负荷。正常操作时,要稳定系统负荷,少加减负荷,调节幅度不宜过快,这样能稳定系统长周期稳定运行,也能防止合成气带水。
危害∶合成气带水后,对气化系统有危害,同时对后系统也有危害,主要表现在以下几个方面:
A.气化炉合成气带水后,液位持续下降,液位比较低,加大激冷水量,也很难保证液位,需要降低负荷,影响生产负荷。
B.关小气化炉底部黑水量,气化炉入闪蒸系统的黑水量就会减少,黑水中灰渣成分增加,容易堵塞气化炉去闪蒸系统的黑水管线,影响闪蒸系统操作的稳定。
读日志
C.气化炉带水后,激冷室内的黑水被带入旋风分离器和水洗塔,旋风分离器和水洗塔内的含灰量会增大,会影响出水洗塔合成气的清洁度,同时会影响黑水循环泵入气化炉的激冷水的水质,长期运行会影响黑水过滤器使用周期以及加剧激冷环的结垢。
D.水洗塔持续高液位,有时会合成气洗涤带水,影响后系统的正常运行。
E.气化系统带水严重时,部分黑水进入气相当中,合成气含灰量和含水量增加,带入后系统,造成系统压力波动,同时会影响变换炉内的触媒使用寿命。
3结束语
以上问题在水煤浆气化炉投料过程中时有发生,对出现各种问题的原因认真查,正确处理,积累经验,编制防范措施,减少各种问题导致系统停车或对设备管道的损坏,从而保障气化系统安全、稳定、长周期运行,增加企业的经济效益。
参考文献:
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